Caracterización de los átomos

Transcripción

1 Caracterización de los átomos

2 Partículas subatómicas Hasta ahora hemos estudiado distintos modelos atómicos que tratan de explicar cómo son los átomos. En los modelos atómicos más modernos aparecen ciertas partículas que constituyen el átomo.

3 Protón En 1919 Rutherford propuso la existencia de una partícula que explicara la carga positiva del núcleo, el protón. Dicha partícula se caracteriza por: 1) Tiene la misma carga que el electrón, pero de signo contrario. 2) Su masa es unas 2000 veces mayor que la del electrón.

4 Neutrón Fue descubierto por Chadwick en 1932 No tiene carga eléctrica Junto con el protón forma el núcleo de los átomos

5 Tabla carga y masa

6 Caracterización de los átomos Para caracterizar un átomo se usan dos parámetros: 1) Número atómico: es el número de protones que existen en el núcleo atómico. Se simboliza con la letra Z 2) Número másico: es la suma del número de nucleones (partículas del núcleo), es decir, protones +neutrones. Se simboliza con la letra A A=Z+N

7 Caracterización de los átomos

8 Caracterización de los átomos El número atómico (número de protones) es fijo para cada elemento. Por ejemplo, el sodio siempre tiene 11 protones. Si el átomo es neutro, el número de electrones es igual que el de protones. El átomo de sodio neutro tiene 11 electrones, que compensan la carga de los 11 protones existentes.

9 Caracterización de los átomos Pueden existir átomos que no son neutros, los llamados iones. Si el sodio pierde un electrón pasa a tener 10 electrones, frente a los 11 protones que siempre tiene. Hay una carga positiva de más respecto a las negativas:

10 La masa de los átomos Cada átomo tiene su masa característica, pero es una masa muy pequeña para expresarla en el sistema internacional ( kg). Por esta razón es necesario introducir una nueva unidad de masa, la unidad de masa atómica unificada,u:

11 La masa de los átomos La masa de los electrones es muy pequeña en comparación con la masa de protones y neutrones. Por ello la masa del átomo es aproximadamente la suma de las masas de estas dos partículas. Se trata de un cálculo aproximado, pero válido en una primera aproximación.

12 Isótopos. Aplicaciones Los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo número atómico(de protones), pero el número de neutrones puede variar. Los átomos con el mismo valor de Z pero distinto valor de A se denominan isótopos. La mayoría de elementos químicos presentan 2 o más isótopos.

13 Isótopos radiactivos. Aplicaciones Ciertos isótopos son radiactivos, es decir, emiten radiación (que ya estudiamos anteriormente). En medicina, ciertos tipos de radiación son útiles para destruir células cancerosas ( también las sanas). Asimismo sirven para obtener imágenes diagnósticas. En arqueología se usa el carbono 14 para estar restos orgánicos (no más antiguos de años)

14 Isótopos radiactivos. Aplicaciones Imagen médica

15 Gestión de residuos Dependiendo del tipo de radiación emitida por el isótopo se necesitan distintas medidas de seguridad. Los residuos nucleares son almacenados en los llamados cementerios nucleares.

16 La corteza electrónica Hasta ahora hemos estudiado sobre todo el núcleo del átomo ( formado por protones y neutrones). La zona más externa del átomo se denomina corteza electrónica y en ella se encuentran los electrones.

17 Ubicación de electrones en la corteza La corteza del átomo está formada por capas o niveles de energía, en las que se ubican los electrones. Dichas capas pueden denominarse con letras (K,L,M,N...) o números (1,2,3,4,...) si usamos la palabra nivel en lugar de capa.

18 Ubicación de electrones en la corteza Los electrones ocupan primero los niveles más próximos al núcleo porque son más estables ( niveles de menor energía). El número máximo de electrones en un nivel viene dado por 2n², donde n es el número que identifica el nivel o capa. Los electrones situados en la última capas nivel se denominan electrones de valencia, y esta capa la capa de valencia. Capa responsable de las propiedades químicas.

19 Ubicación de electrones en la corteza

20 Formación de iones Un ion es un átomo que tiene carga eléctrica neta. Se forma cuando un átomo gana o pierde electrones. Si un átomo gana electrones se forma un ion negativo ( anión). Si un átomo pierde electrones se forma un ion positivo( catión). Los electrones perdidos salen de las capas más externas y los ganados se colocan en el lugar disponible más cercano al núcleo que sea posible.

21 Formación de iones Los iones se representan colocando a la derecha del símbolo del átomo un superíndice con un número entero (nunca se escribe 1) seguido de signo +(pérdida de electrones) o signo - (ganancia de electrones).